Merkezi ve dizi tabanlı enerji depolama teknolojisi rotaları, enerji depolama sistemlerinde her birinin benzersiz avantajları ve sınırlamaları olan farklı roller oynar.
Merkezi enerji depolama teknolojisi
Avantaj
Kontrol mantığı basittir: merkezi enerji depolama sisteminin akü paketleri, bir akü kümesi oluşturmak üzere doğrudan seri olarak bağlanır ve daha sonra DC tarafı aracılığıyla bir veya daha fazla büyük enerji depolama invertörüne (PCS) paralel olarak bağlanır. Bu yapı, kontrol sistemini nispeten basitleştirir, yönetimini ve bakımını kolaylaştırır.
Düşük başlangıç maliyeti: Basit yapısı ve büyük ölçekli tedarik ve merkezi yönetim sağlama yeteneği nedeniyle, ilk inşaat ve işletme bakımında maliyetleri azaltabilir.
eksiklik
Namlu etkisi: Tüm akü modülleri paralel olarak bağlanır ve sistemin genel ömrü en zayıf halkaya, yani en kötü performansa sahip akü modülüne bağlıdır.
Kümeler arası sirkülasyon sorunu: Farklı akü kümelerinin tutarsız deşarj derinlikleri vardır, bu da sirkülasyon olgusuna yol açar, bu da şarj ve deşarj verimliliğini etkiler ve güvenlik riskleri oluşturabilir.
Yüksek operasyonel karmaşıklık: Bir arıza meydana geldiğinde, genellikle hata ayıklama ve bakım için profesyonel personelin hazır bulunması gerekir; bu da arıza süresini ve işletme maliyetlerini artırır.
Uygulama örnekleri
Huaneng Huangtai 100MW/200MWh projesi, Çin'de merkezi bir PCS mimarisini benimseyen ilk büyük ölçekli enerji depolama santrallerinden biridir. Proje, konteynerli montaj yöntemini benimsiyor ve tek bir konteynerdeki ekipman kapasitesi, şebeke tarafında enerji depolamaya uygun ve büyük yenilenebilir enerji santralleri için enerji depolamayı destekleyen birkaç megawatt saate (MWh) ulaşabiliyor.
Dize tabanlı enerji depolama teknolojisi
Avantaj
Güçlü esneklik: Dizi tipi enerji depolama sistemi, her biri bağımsız kontrol ve yönetim işlevlerine sahip birden fazla küçük kapasiteli enerji depolama ünitesinden oluşur; bu, ona yüksek düzeyde esneklik ve ölçeklenebilirlik sağlar ve gerçek ihtiyaçlara göre gücü esnek bir şekilde genişletmeyi veya yenilemeyi kolaylaştırır. .
Daha yüksek güvenlik: Her akü kümesi şarj ve deşarj için ayrı ayrı kontrol edilir, böylece dolaşımdaki akımların etkisi önlenir ve arıza izolasyonu sağlanır; İyi bir sıcaklık eşitliği ve daha uzun pil ömrü sağlamak için verimli bir termal yönetim sistemi benimsenmiştir.
Taşıması ve kurulumu kolay: Tek kabinin kompakt boyutu, taşımayı ve yerinde kurulumu kolaylaştırır, özellikle karmaşık arazi veya çok noktalı dağıtıma sahip uygulamalar için uygundur.
eksiklik
Artan entegrasyon karmaşıklığı: Merkezi sistemlerle karşılaştırıldığında, dizi tipi enerji depolamanın entegrasyon ve hata ayıklama süreci daha karmaşıktır çünkü her bir enerji depolama ünitesinin ayrıntılı konfigürasyonunu gerektirir.
Genel olarak yüksek maliyet: Bireysel bileşenlerin maliyeti daha düşük olmasına rağmen, daha fazla optimize edici ve izleme ekipmanına duyulan ihtiyaç nedeniyle genel sistemin yatırım maliyeti artacaktır.
Uygulama örnekleri
Linyang, Dezhou, Shandong'daki 3MW/6MWh güneş enerjisi depolama projesi, dizi tipi enerji depolamanın tipik bir uygulama örneğidir. Bu projede, her biri çeşitli enerji depolama birimleri içeren akıllı dizi tipi enerji depolama entegre dolapları kullanılmaktadır. Her ünite küçük bir PCS'ye bağlanır ve AC çıkışı daha sonra güç şebekesine güç sağlamak ve bağlanmak için transformatöre bağlanır. Bu tasarım yalnızca sistemin güvenilirliğini ve kararlılığını arttırmakla kalmaz, aynı zamanda eski ve yeni pillerin karıştırılmasına da olanak tanıyarak sistemin uyarlanabilirliğini ve ekonomisini daha da artırır.
Enerji depolama kapasitesi açısından iki teknolojik rotanın özellikleri
Merkezi enerji depolama
Kapasite sınırı
Tek bir konteynerin kapasitesi:
Merkezi enerji depolama çözümlerinde, tipik bir enerji depolama konteyneri tipik olarak DC tarafında paralel olarak bağlanan ve daha sonra invertör işlemi için büyük bir PCS'ye bağlanan birden fazla pil kümesi içerir. Farklı tasarım standartlarına ve teknik spesifikasyonlara göre tek bir konteynerin maksimum kurulu kapasitesi birkaç megawatt saate (MWh) ulaşabilir. Örneğin verilerde 280Ah akü hücrelerine sahip 40 ft'lik bir konteynerin maksimum 1000V akü kurulu kapasitesine sahip olabileceği belirtiliyor.
Tam yaşam döngüsü güç çıkış kapasitesi:
Merkezi enerji depolamanın varil etkisinden dolayı tüm sistemin performansı en zayıf akü kümesi tarafından sınırlandırılmaktadır. Bu nedenle, uzun süreli işletimde mevcut mevcut enerji depolama kapasitesi azalacaktır. Ayrıca sirkülasyon sorunlarından kaynaklanan güvenlik tehlikelerini önlemek amacıyla şarj ve deşarj sırasında belirli bir marj bırakılır, bu da dolaylı olarak etkin enerji depolama kapasitesini azaltır.
Kapasite ölçeklenebilirliği
Büyük ölçekli projelere uygulanabilirlik:
Merkezi enerji depolama, genellikle yüksek tek şarj/deşarj gücü ve büyük toplam enerji depolama kapasitesi gerektiren, kaynak şebeke tarafındaki büyük ölçekli enerji depolama güç istasyonları gibi, şebeke düzeyindeki büyük ölçekli enerji depolama projeleri için çok uygundur. Ancak konu genişleme veya güç ikmali olduğunda, operasyonların kabin bazında gerçekleştirilmesi gerekmekte ve bu da esnekliğin azalmasına neden olmaktadır.
Dize tipi enerji depolama
Kapasite sınırı
Modüler tasarımın avantajları:
Dizi tipi enerji depolama sistemi genel olarak, enerji depolama entegre kabinindeki her pil kümesinin bağımsız küçük bir PCS'ye bağlandığı ve daha sonra AC yakınsama yoluyla güç şebekesine bağlandığı modüler bir tasarımı benimser. Bu mimari, her bir enerji depolama biriminin boyutunun daha esnek bir şekilde tanımlanmasına olanak tanır ve bunları teorik olarak talebe dayalı olarak herhangi bir boyuttaki enerji depolama sistemiyle birleştirir. Örneğin string tipi enerji depolama sistemlerinin minimum gücünün 50kW’tan başladığı rapor edilmiştir.
Tek kabin kapasitesi:
Tek bir enerji depolama entegre kabininin kapasitesi nispeten küçük olmasına rağmen, paralel bağlantı yoluyla kolaylıkla büyük kapasiteli enerji depolamaya ulaşabilirler. Üstelik her bir enerji depolama ünitesi bağımsız olarak kontrol edildiğinden, bazı ünitelerde sorun olsa bile bu durum diğer ünitelerin çalışmasını etkilemeyecek ve bu da genel sistemin stabilitesinin ve güvenilirliğinin korunmasına yardımcı olacaktır.
Kapasite ölçeklenebilirliği
Esnek genişletme yöntemleri:
Dizi tipi enerji depolamanın önemli bir avantajı, yalnızca çeşitli karmaşık arazi koşullarına uyum sağlama konusunda değil, aynı zamanda eski ve yeni pillerin karıştırılmasını destekleme ve gerçek ihtiyaçlara göre herhangi bir zamanda genişleme için yeni enerji depolama birimleri ekleme konusunda da yüksek esnekliğidir. . Bu, kullanıcıların büyük ölçekli tesislerin inşası için tek seferlik bir yatırıma ihtiyaç duymadan, kendi elektrik yüklerindeki değişikliklere göre enerji depolama kapasitelerini kademeli olarak artırmaları anlamına geliyor.
Hususlarpratik uygulamalarda
Enerji depolama kapasitesi seçimi:
İster merkezi ister dizi tipi enerji depolama olsun, belirli bir enerji depolama kapasitesi seçilirken, beklenen hizmet ömrü, hedef pazar elektrik fiyatlandırma politikaları, yerel iklim koşulları vb. dahil ancak bunlarla sınırlı olmamak üzere projenin özel gereksinimlerinin dikkate alınması gerekir. hızlı dağıtım ve sınırlı başlangıç yatırımı gerektiren uygulama senaryoları için dizi tabanlı enerji depolama daha uygundur; Halihazırda planlanmış büyük ölçekli enerji depolama projeleri için merkezi enerji depolama daha iyi bir seçimdir çünkü erken aşamalarda yeterli enerji depolama kapasitesi oluşturur.